[发明专利]变电站局部放电信号检测和定位系统及方法

摘要

本发明公开了一种变电站局部放电信号检测和定位系统，用于检测变电站设备放电点产生的局部放电所激发的特高频电磁波，并对所述放电点进行定位，其包括：四个特高频全向天线接收放大模块，其接收所述局部放电激发的特高频电磁波并进行放大和滤波后输出四路信号；超高速数据采集单元，采集所述输出的四路信号并转换为相应的四路数据输出；数据处理和分析单元，其对该四路数据进行处理和分析，基于所述局部放电激发的特高频电磁波到达所述四个特高频全向天线接收放大模块的四个起始时刻计算得到所述放电点坐标的值，以对所述放电点进行定位。本发明还公开了一种变电站局部放电信号检测和定位方法。

主权项

一种变电站局部放电信号检测和定位系统，用于检测变电站设备放电点产生的局部放电所激发的特高频电磁波，并对所述放电点进行定位，其特征在于，包括：四个特高频全向天线接收放大模块，其中每个特高频全向天线接收放大模块均包括特高频全向天线和与其连接的前置宽带放大器，其中所述特高频全向天线接收所述局部放电激发的特高频电磁波，并由所述前置宽带放大器对其进行放大和滤波后输出四路信号；具有至少四路输入的超高速数据采集单元，其四路输入与所述四个特高频全向天线接收放大模块的前置宽带放大器的输出分别对应连接，以分别采集所述四路信号，并将该四路信号转换为相应的四路数据输出；数据处理和分析单元，其与所述超高速数据采集单元连接，接收其输出的四路数据并对该四路数据进行处理和分析，包括步骤：(1)对所述四路数据进行处理和分析，得到所述局部放电激发的特高频电磁波到达所述四个特高频全向天线接收放大模块的特高频全向天线的四个时刻对应的四个起始时刻dt1、dt2、dt3和dt4；(2)建立三维空间坐标系，设所述四个特高频全向天线接收放大模块的特高频全向天线的坐标分别为已知的(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)和(x₄,y₄,z₄)，放电点坐标为(x,y,z)，放电点到所述四个特高频全向天线接收放大模块的特高频全向天线的距离分别为d₁、d₂、d₃和d₄，基于所述四个起始时刻dt1、dt2、dt3和dt4列出关于所述放电点坐标(x,y,z)的方程组：d₂‑d₁＝vΔT₂d₃‑d₁＝vΔT₃d₄‑d₁＝vΔT₄其中，ΔT₂＝dt2‑dt1，ΔT₃＝dt3‑dt1，ΔT₄＝dt4‑dt1；$d_i=\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2+{(z-z_i)}^2},i=1,2,3,4;$电磁波传播速度v＝3.0×10⁸m/s；(3)对所述方程组进行求解，得到所述放电点坐标(x,y,z)的值，以对所述放电点进行定位。